<bdo id="oekqx"></bdo> 風機殼體結構復雜，使得動力學行為受到諸多因素影響，精確分析很難實現?；诙〕探Y構的復
雜性，有限元技術是研究風機振動的有效工具,近
20年來得到了廣泛應用。文[1]建立了BD型礦用對旋軸流式主通風機機殼有限元分析模型，采用
ANSYS軟件殼單元SHELL6，對結構變形與強度進 行了計算，提出機殼強度和剛度富余度過大,在保
證性能的前提下優化了結構，減小鋼板厚度，但沒有涉及動力學問題。文[2]采用有限元法建立了中
心傳動齒輪箱有限元靜動力學模型，用I-DEAS軟
件對殼體結構進行分析,對殼體壁厚進行優化設計,使齒輪箱的結構更為合理。文[3]通過實驗測量方法分析了二葉轉子羅茨鼓風機振動特性，指出機體的垂向振動以四階轉速（64
Hz)為主,機體的 縱向和橫向振動以一階轉速（16 HZ)為主，電機振 動以一階轉速（16 Hz)和三階轉速(48
Hz)為主，振動隔離設計應使擾動力頻率（一階轉速)f髙于隔振 頻率f。的2.5 -4.5倍，這是一種能夠避免結構耦合
振動、經典而有效的工程減振措施。
從公開文獻來看，涉及羅茨鼓風機有限元動力學研究較少。本文以SSK125H型-葉轉子羅茨鼓風機為例，建立了風機殼體有限元模型，采用AN-SYS軟件進行動力學計算與模態分析,為風機結構
動態設計與減振降噪提供理論依據。
1風機殼體動態分析數學模型
本文應用模態分析方法確定羅茨鼓風機殼體的動態特性，包括固有頻率、振型和穩態響應，采用有限元方法求解具有不規則幾何形狀機殼的振動
模態。
模態分析方法是以無阻尼系統的主振型坐標來代替物理坐標，將振動微分方程解耦得到獨立的微分方程組，通過求解特征方程得到系統固有頻率微分方程組，通過求解特征方程得到系統固有頻率
和振型，最后通過坐標變換求得系統的穩態響應。
不考慮風機殼體的阻尼,有限元動態方程簡化 為一個n自由度的線性定常二階微分方程組，即
[M]{x} + [K]{x}={F} (1)
式中：[M]、[K]分別是機殼的離散化質量矩陣
和剛度矩陣；[x]是系統的位移列陣，即物理坐標;[F]是系統的激勵力列陣，包括各種不平衡力、軸承 反力和氣體脈動力等。
方程(1)一般是一個耦合方程,通過坐標變換 {x}=[&]{q}，可得到一個解耦方程，其中[&]是模態矩陣，{q}是模態坐標,即
mq
+kq=&F
(j=1,2,…，?。?(2)
式中:mi和ki分別為機殼的主質量矩陣元素和主剛度矩陣元素。
因此，有限元模態分析過程要求首先確定機殼因此，有限元模態分析過程要求首先確定機殼的質量矩陣[M]和剛度矩陣[K]。
2風機殼體簡化結構模型
羅茨鼓風機殼體結構比較復雜,主要由機殼、墻板和油箱等幾部分組成。風機殼體上分布有若干筋板、凸臺、軸承孔和聯接孔等,機殼與墻板、墻板與油箱等由螺栓緊固。圖1給出了采用Solid-works繪制的風機殼體簡化結構模型。為計算方便,
提出如圖1所示的簡化結構模型即機殼動力學模 型，忽略了過渡圓角、倒角、螺孔及肋板等影響，將
機殼視為表面分段光滑的筒體結構。
基本參數：葉輪中心距192mm，徑距比1.32,
長徑比1.36，機殼壁厚20mm,油箱壁厚16mm材料為45鋼，楊氏模量200GPa,密度7800kg/m2,泊松比0.3。
3風機殼體ANSYS有限元計算模型
本文首先采用Solidworks軟件繪制風機殼體三維實體結構模型,生成符合Parasolid標準的接口文件,再調用有限元ANSYS軟件進一步分析處理。因此，本文采用CAD軟件SoiidWorks建立風機殼體的
三維模型，通過PATA導入ANSYS有限元分析 軟件。
風機殼體有限元網格劃分模型如圖2所示，選取20節點四面體Solidl86結構實體單元，采用自由網格劃分,共劃分單元數29183,節點數52283。坐
標系取沿葉輪軸向方向為2軸，進氣口的中心線方 向為y軸4軸由右手定則確定。
由于風機殼體采用螺栓與基礎連接，假設風機殼體剛性支撐，螺栓連接處完全約束。為簡化計算，調用ANSYS的子空間迭代法對W機殼體的進行模態分析。子空間迭代法運算穩定,適宜與計算機
內存相匹配。
5.結語
由于隔震裝置所采用的材料通常為高分子阻尼材料，而高分子阻尼材料通常表現為粘彈性性
質，所以采用線性或經典粘彈性阻尼-位移關系來 研究基礎隔震體系的動力特性就顯得不太合適。 本文基于分數導數理論、粘彈性理論和結構隔震理
論,研究了分數導數Kelvin模型描述的單自由度基 礎隔震體系f動力特性，分析了阻尼比、分數導數
微分算子的tr數和頻率比對隔震結構位移響應放 大比的影響，研究結果表明：分數導數微分算子的
階數對隔震結構位移響應放大比的影響較大，且適 用范圍較廣；采用分數導數模型時，阻尼比對隔震 結構位移響應放大比的影響與經典粘彈性模型有
較大區別。這些研究為結構的隔震設計提供了參考。
1羅茨風機同步齒
?。?）傳動齒輪分為主動齒輪和從動齒輪，兩齒輪的齒數和模數均相同，所不同的是從動齒輪的輪轂上有四個半圓形孔和兩個銷釘孔，用于調整轉子的徑向間隙。傳動齒輪在安裝時，保證兩個齒輪同步旋轉，以避免引起側隙，裝配后要有較小的側隙，因隨著運行時間的增加磨損加大，引起側隙增加，當齒輪側隙接近葉輪最小間隙時，兩葉輪會發生撞擊現象，從而引起振動。
?。?）在檢查同步齒輪時，要檢查齒圈是否有毛刺、裂紋。齒表面的接觸情況，接觸是否均勻，接觸面是否在齒牙中間。檢查齒輪和軸頸的配合情況，鍵與鍵槽的配合情況，鍵與鍵槽的兩側應無間隙，鍵的上方應有0.3―0.5mm的間隙。同步齒輪用鍵固定后徑向位移不超過0.02mm，齒表面接觸沿齒高不小于50%，沿齒寬不小于70%，齒頂間隙取0.2―0.3m（m為模數）。
2羅茨風機軸承
?。?）檢查軸承的內外圈和滾珠有無生銹、裂紋、碰傷、變形。轉動軸承是否松懈，有無突然卡住現象。檢查軸承原始間隙是否符合要求，有無磨損。檢查軸承外圈與軸承座配合間隙是否符合要求。
?。?）軸承在安裝過程中，其定位軸承要保證轉子的軸向竄量，軸向竄量通常定位0.2―0.4mm，根據：
a=aLΔt?0.15
a-軸承外圈和軸承蓋之間的軸向間隙mm；
a-軸的線脹系數，取12×10-6℃-1；
L-兩軸承間中心距mm；
Δt-軸與機殼的溫差，一般取 10-15℃；
3羅茨風機聯軸器
?。?）聯軸器安裝時軸向間隙符合下表：
聯軸器最大外圓直徑 106―170 190―260 290―350
軸向間隙 2―4 2―4 2―6
聯軸器與軸的配合，包括內孔與軸的配合（H7/K6）。鍵與鍵槽的配合，鍵與鍵槽兩側應無間隙，鍵的上方應有（0.3―0.5）mm的間隙。檢查聯軸器螺栓的彎曲、磨損情況，如有則更換。聯軸器模片是否破損、變形。
?。?）聯軸器的對中，徑向圓跳動誤差為0.06mm，端面圓跳動誤差為0.05mm。
4羅茨風機葉輪 工作間隙
葉輪與葉輪之間，葉輪兩端面與墻板之間的軸向間隙的變化也是引起風機振動的主要原因之一。從鼓風機的驅動端看，根據轉子的旋轉方向如圖，主動軸轉向從動軸時二者之間的間隙稱為正向間隙δo-o，而把主動軸轉離從動軸時的間隙稱為反向間隙δc-c，顯然對于1臺羅茨鼓風機來說，δo-o和δc-c各有兩處，且它們之間的相位各自相差90°，于是兩葉輪之間的總間隙δ即為δo-o+δc-c。
因為羅茨鼓風機是以一個方向操作使用的?？紤]到實際運行中，由于齒輪輪齒的磨損其輪齒側隙必然逐漸增大，從而引起葉輪之間的正向間隙δo-o逐漸減少而反向間隙δc-c逐漸增大。因此，在調整間隙時，有意識地將正向間隙調整為總間隙的2/3，即δo-o=2/3δ，而將反向間隙調整為總間隙的1/3，即δc-c=1/3δ。調整間隙前，可先固定其中一個轉子的齒輪。MJL250b型風機首先要固定主動軸齒輪，主要是由于調整間隙的剛性輪轂在從動中上，然后通過調整輪轂與齒輪的相對位置來確定葉輪之間的間隙。
5羅茨風機 轉子平衡度
在轉子兩個校正面上同時進行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證轉子在動態時是在許用不平衡量的規定范圍內，經動平衡檢測發現旋轉軸的質量中心和旋轉中心不重合，質量相差60克，經過修復復正常。
6總結
?。?）動不平衡和軸承均敏感于轉速的變化。動不平衡引發的振動，只要未發生二次損傷和持續上升，趨勢較為平穩，只要遠離臨界轉速區，一般不會有新的發展。軸承不良引發的振動，具有間歇性、跳動性和突發性，其發展趨勢難以準確預測。不對中引發的振動，發展趨勢比較平緩，軸承支座不均勻膨脹處理得當還可消除。
?。?）導致不平衡的原因有很多種，如不正確的安裝，材料的組合、轉子的下垂、腐蝕、磨損等。經分析聚乙烯羅茨風機振動值超標主要原因是：安裝存在問題，經長時間高負荷運轉，間隙不斷發生改變，葉輪與墻板摩擦，導致轉子不平衡，造成振動值超標。
?。?）要避免此類故障的再次發生，就要在每次檢修安裝調試時，特別注意安裝步驟的先后，各部位間隙的調節，軸向竄量的檢查。
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羅茨風機是一種容積式風機，有兩個三葉葉輪在由機殼和墻板密封的空間中相對轉動。今天，我們就來講講羅茨風機軸承的那些事。
羅茨風機剛開始工作時軸承部位的振動很小，但是隨著運轉時間的加長，羅茨風機內粉塵會不均勻的附著在葉輪上，逐漸破壞風機的動平衡，使軸承振動逐漸加大，一旦振動達到羅茨風機允許的最大值11mm/s時（用振幅值表示的最大允許值如下），羅茨風機必須停機修理（清除粉塵堆積，重做動平衡）。因為這時已是非常危險的，用戶千萬不可強行使用。在羅茨風機振動接近危險值時，有測振儀表的會報警。
羅茨風機軸承振動的最大允許值為：
?。ǎ保┯幂S承震動速度有效顯示時為：11mm/s；
?。ǎ玻┯幂S承振幅顯示時為以下值：
a. 電機同步轉速為3000轉/分時：最大允許值為：0.1mm（雙振幅）
b. 電機同步轉速為1500轉/分時：最大允許值為：0.2mm（雙振幅）
c. 電機同步轉速為1000轉/分時：最大允許值為：0.31mm（雙振幅）
d. 電機同步轉速為750轉/分時：最大允許值為：0.4mm（雙振幅）
e. 電機同步轉速為600轉/分時：最大允許值為：0.5mm（雙振幅）
f. 電機同步轉速為500轉/分時：最大允許值為：0.6mm（雙振幅）
羅茨風機的軸承溫度正常時為≤70℃，如果一旦升高到70℃，有電控的應（會）報警。此時應查找原因，首先檢查冷卻水是否正常？軸承油位是否正常？如果一時找不到原因，軸承溫度迅速上升到90℃，有電控的應（會）再次發出報警、停車信號。
羅茨風機開車、停車或運轉過程中，如發現不正?，F象應立即進行檢查，檢查發現的小故障應及時查明原因設法消除。如發現大故障（如羅茨風機劇烈振動、撞擊、軸承溫度升劇烈上升等）應立即停車進行檢查。
羅茨風機首次運行一個月后，應重新更新更換潤滑油（或脂）以后除每次拆修后應更換外，正常情況下1～2月更換一次潤滑油（或脂），也可根據實際情況更換潤滑油（或脂）。
正確的維護、保養，是羅茨風機安全可靠運行，提高風機使用壽命的重要保證。因此，在使用羅茨風機時，必須引起充分的重視。
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錦工風機小編了解到這樣的情況之后，也查了很多資料，發現有很多網友也遇到過很多這樣的問題，下面錦工風機小編將這些資料整理一下，然后分享出來，讓大家漲漲姿勢，也許以后會用得著。
引起羅茨鼓風機振動大的因素較多，主要原因有以下幾種：
1、地腳螺栓松動，主要表現在垂直方向振動較大。
2、聯軸器找正不合格，表現有三點：一是軸向振動較大，二是與聯軸器靠近的軸承振動較大，三是振動程度與負荷關系較大。
3、風機基礎剛度差，故障特征為：一是振動頻率為工頻，振動時域波形為正弦波，二是垂直方向振動速度異常。
4、與風機連接的管道配置不合理，主要是與風機連接的防振接頭老化，管道與風機形成共振。
5、同步齒輪嚙合間隙大，齒面接觸精度不夠，也可導致水平振動超標。
6、轉子不平衡，振動表現為：一是水平方向振動較大，且振動頻率與轉速同頻，二是振動大小與機組負荷無關。
7、軸承損壞及軸系零件松動，主要表現在：一是軸承溫度高并有異響，二是水平、軸向、垂直振動都有異常。
以上是羅茨鼓風機振動的一些原因，但是不是全部原因，引起羅茨鼓風機振動的原因有很多，不單單是幾條能夠完成的。錦工風機小編還和大家整理一些網友的討論知識，也把這些給匯總了一下，看能否幫助到大家：
提問者說：型號：兩葉的羅茨風機，型號RRE250，額定風壓68kpa，電機直聯傳動，聯軸器是彈性柱銷套式。
問題：振動大不止一次了，上次因振動大，殼體、轉子出現裂紋，直接返廠維修的，組裝后廠家試車，出口壓力到60kpa，振動速度為7.1mm/s。
現場情況：而回到現場后，把出口管路脫開直接排空，振動速度只有3.1mm/s?？沙隹诩訅旱?0kpa左右時，振動就到了臨界值11.2mm/s（水平方向振動高），加壓到50kpa時，水平方向振動速度就到了15mm/s。
附注：聯軸器對中數據是符合標準的，基礎也重新做過，比起廠家剛出廠時的基礎要強多了。
請各位給分析分析原因，有沒有碰到過類似的情況呢？
路人甲說：空載時，風機振動很小。隨著負荷增大，振動也增大。這種現象，有可能是松動引起的，我講的松動，不是地腳螺栓松動（這，可明顯發現），而是配合松動，松動引起風機兩個軸平行不對中，引發振動，即隨負荷增大，振動增加。查一查與風機的軸承配合的軸，與軸承配合的孔的間隙。最主要的是：測一測振動頻譜和振動相位，大家用頻譜和相位為你分析風機產生振動故障真正原因。
提問者回答：修理過程都作過檢查，包括配合間隙、軸承磨損情況和同步齒輪配合情況，也都符合標準啊。也看不到軸承跑外圈或跑內圈的情況。還有，在廠家試車時，排壓上去之后也沒有振動。到了現場反而不行了.接了像廠家試車時一樣的試車管路也一樣振動偏大。在風機振動是14mm/s時，基礎水平振動大約在8mm/s，但垂直振速不是很高，又不像是基礎剛性不足?，F在是聯系廠家，希望能給些指導了。
底座的地腳螺栓已經灌漿與基礎一體了，而且底座是重新制作加固過的，比出廠所配底座要好多了。所以試到現在，也沒有重點懷疑底座。今天按廠家的意見把橡膠波紋管拆掉，排氣短管直接連風機排氣法蘭，然后試車到排壓50kpa，風機振動速度降到了8mm/s！看來是橡膠波紋管有問題，現在準備把橡膠波紋管換到排氣的消音器后面安裝，再試試看。
路人乙說道：1、鋼架比較單薄，按經驗把鋼架肚子里灌滿。這個好像是自己焊接制造的吧。同時我注意到機器的寬度造成它的腳不在鋼架的支架上，而在非常單薄的鋼板上（下面空的）
2、作為風機，可以用橡膠管，但是管道必須固定死。我們不提倡用橡膠軟管連接。羅茨風機出口壓力還是有波動的喲。而且你照片中的管道根本沒有固定，只有支撐、TAP塊調節高度。
3、羅茨風機容易疏忽的是同步齒的嚙合間隙、齒輪與軸連接處鍵槽的準確度決定了主副轉子的相對90度角的準確。
注意到：根據你的震動數據，有共振的嫌疑。所以建議：1、灌滿漿；2、管道硬連接；3、管道支撐尤其靠近風機的管道一定要固定死。
提問者回復道：硬連接時是合格的，指示羅茨風機允許硬連接么，不是都要加彈性接頭緩沖么，不然管道熱脹冷縮是不是對風機有影響。
根據這一系列的試車情況，我也感覺應該是基礎有問題，后來沒有對基礎做修改，而是一直研究管道問題，先是做了大小頭，降低出口的空氣流速，試車振動超標；后來增加了4個立方的緩沖罐，接在風機后，打地腳螺栓固定，試車振動依然超標?，F在準備再重新買臺進口的，選到了錦工的三葉風機，人家的風機就宣稱不需要地腳螺栓，整個機組直接放在混凝土水泥地面上就可以了。
除了基礎可能有問題外，還感覺國產的雙葉羅茨風機在剛性設計上還是有問題，我們的風機是廠家RRE250系列里風量和風壓最大的，可能剛度不好。
路人丙說道：檢查一下軸向竄量，我剛解決過一個一個類似的問題，如前面的路人說的一樣，如果你不參與檢修，發現原因可能很困難。我解決的一個問題就是我自己親自測繪并計算，徹底解決了10年的一個老問題。
根據敘述，我猜測的原因，你的軸向竄量可能有問題，你的軸承定位不好，在運轉時，隨著壓力的增大，你的振動烈度必然隨著出口壓力的增大而增大。你從軸承座開始一步一步的測繪，將兩軸承的定位余量留出0.1mm左右，當然根據你的現場物料的溫度確定，查查看看，應該可以解決問題。
認認真真讀完這篇文章，我能夠從中發現很多有用的知識，如果您有羅茨鼓風機維修的問題，或者有采購風機的問題，可以聯系我們的官方客服熱線
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